共模电感的作用(共模电感滤波器的作用)

导语：共模电感

一.共模电感工作原理

共模电感在电路中，差模信号通过共模电感时，差模信号在磁芯中产生的磁通，大小相等、方向相反，（如下图红色表示）。刚好抵消，净磁通为零，所以共模电感对差模信号感感抗很小；而当共模EMI信号通过共模电感时，两个线圈产生的磁通时相互加强，（如下图蓝色表示），增大了两个线圈对共模电流的感抗，使共模电流受到更大的抑制，达到衰减共模电流的目的，共模电感能将EMI能量转化为热量的形式滤除掉。(红色差模信号，蓝色共模信号)

二.共模电感漏磁

理想共模电感是不存在的，共模电感在工作中，当然有漏磁。下图是测试共模电感漏感方法：N2短接，测N1两端电感。会得到一个较小的感量，就是这个共模电感的漏感。

令：

N1总磁通：Φ1总

N1漏磁通：Φ1漏

N1主磁通：Φ1主

N2总磁通：Φ2总

N2漏磁通：Φ2漏

N2主磁通：Φ2主

则有如下关系:

①N1总磁通等于N1绕组主磁通+N1绕组漏磁通：

Φ1总=Φ1主+Φ1漏

②N1绕组主磁通等于N2绕组总磁通：

Φ1主= N2总

③N2总磁通等于N2绕组主磁通+N2绕组漏磁通：

Φ2总=Φ2主+Φ2漏

④通过N1的净磁通Φ等于N1总磁通-N2绕组感应的抵消N1绕组的磁通(N2主磁通):

Φ=Φ1总-Φ2主=Φ1漏+Φ2漏

根据，电感量在数值上等于其产生的磁通，所以当N2短接时，测得的电感量(漏感)，其对应的磁通是Φ1漏+Φ2漏，而不仅仅是N1绕组产生的漏感。所以共模电感的漏感是N1漏感+N2漏感。

三.共模电感磁饱和

1.共模电感饱和原理

理想共模电感N1和N2产生的磁通，相互抵消，不会饱和。但是共模电感在电路中工作时，由于漏感的存在，磁芯中是有漏磁通的。当漏磁较大时，除以截面积得到的B超过磁芯Bs时，磁芯就饱和了。

2.磁芯漏磁通

①磁芯主磁通是线圈产生的磁通经过磁芯组成闭合回路；

①磁芯漏磁通是线圈产生的磁通由(至少)线圈包围的磁芯和空气组成闭合回路，所以漏磁是有经过磁芯的。

③共模电感N1和N2产生的主磁通(通过磁芯组成闭合回路)大小相等、方向相反，相互抵消。磁芯中的磁通仅剩漏磁通，当漏磁通过大时，磁芯会饱和。

四.共模电感在电路中的电感量

1.共模电感量

共模电感的共模电感量是两个线圈并联，将共模电感看作一个整体，两个线可看作一个线。如下图测试可得共模电感量。

2.差模电感量

共模电感的差模电感量就是共模电感的漏感，N1和N2产生的磁通绝大部分相互抵消，极小部分由空间组成回路形成漏磁通，产生差模电感量。如下图测试可得差模电感量

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